百马路城镇控制爆破开挖
张宗杨
【摘? 要】为了切实保障工程周边存在的居民楼、高压线塔、城市主干道等保护对象的安全，严格控制爆破振动、爆破飞石等爆破危害，达到百马路爆破安全施工目的。基于此，论文对百马路城镇控制爆破开挖进行了研究。
【Abstract】In order to ensure the safety of residential buildings， high-pressure line towers， urban main roads and other protection objects around the project， we need to strictly control the blasting vibration， blasting flying stone and other blasting hazards， and achieve the purpose of Baimalu blasting safety construction. Based on this， the paper studies the blasting excavation control of Baimalu town.
【关键词】控制爆破;震动控制;孔网参数
【Keywords】controlled blasting; vibration control; hole mesh parameters
【中图分类号】TV542? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）06-0179-02
1 引言
貴安新区百马路是规划建设主干道，设计宽度为70m，起讫里程0+000～6+600，全长6.6km。其所经过清镇区域范围主要为非建成区，为上轮总体规划未涉及的区域。共有4个路堑地段位于居民密集区及道路附近。地形起伏较小，地表覆土厚度最大为1～2m，局部地区全是岩层，覆土之下为白云岩，岩层稳定，地质情况较好。
2 总体控制爆破原则及方案
先确定是否具备爆破条件，如具备预裂爆破的情况。在边坡坡面打一排预裂孔，开挖完成后在边坡两侧采用人工机械开打。打孔要求为：孔洞的倾斜角度与边坡角度基本一致或相同。暂设孔径为9cm、预裂孔的孔距50cm，较主爆区炮孔深度超0.5m至1m，前提为爆破的总药量要控制在允许范围内。通过预裂爆破能够形成平整的边坡面，且形成的预裂缝能够削弱爆破地震波，从而降低爆破振动效应。通过计算、校核安全的设计参数和规范进行设计，严格按照设计进行布孔、装药并施爆。爆破时严格控制单响最大药量的方式为逐孔起爆方式。改善爆破效果、减小爆破震动的方式为采用间径向不耦合装药技术等措施。在爆破时对爆破振动进行实时监测，根据实测数据及时调整并优化爆破参数，最大程度地控制爆破振动效应[1]。在控制爆破范围内，为了提高爆破施工效率，根据爆区与居民房的距离将炮孔深度逐渐加深，但不超过5m。
3 控制爆破范围划分
根据现场环境，根据所需保护对象的不同分别采取不同的爆破参数，每种爆破参数均需根据实验结果所得。而参数的计算采用根据萨道夫斯基回归公式计算
萨道夫斯基回归公式：
其中K，α为参照此地区的类似工程经验，分别取值为：K=200、α=1.68。
当炮孔的孔径为4cm时，药卷直径3.2cm，根据以往经验每米药量约为1千克。当炮孔的孔径达到9cm时，药卷直径为7cm，根据以往经验每米药量约为6千克。因此距离保护对象60米以内采用浅孔控制爆破的技术方案，60m以外则采用中深孔台阶爆破的技术方案，若与保护对象相距小于15m，放弃爆破开挖，采用机械破碎的形式进行开挖。
4 浅孔控制爆破的孔网参数
根据震动爆破的实验参数并进行安全校核后的结果，根据被保护对象的距离共可分为三个梯段。其中：第一梯段，离被保护物15到30m的范围，采用松动爆破、浅孔布置，设计孔深小于2.2m，孔径设计为42mm;第二梯段，离被保护物30到45m的范围采用浅孔布置进行爆破，设计孔深小于3.8m，孔径设计为50mm;第三梯段，离被保护物45到60m的范围，设计孔深小于5m，孔径设计为70mm。
以下以孔深为1.5m的情况为例说明。
采用浅孔凿岩设备，孔径为42mm，药卷直径为32mm。
①分台阶高度L=1.3m（每台阶高度1.3m，分多个台阶）。②抵抗线W底=0.6m、炮孔深度1.5m、炮孔间距0.8m、排距0.6m、底盘抵抗线0.6m、单位体积耗药量取0.38kg/m3，则临空面炮孔装药量Q=q×a×W×H=0.38×0.6×1.5×0.8=0.27（kg），取 0.25kg。 ③装药结构：浅孔爆破根据实际采用的单孔药量及孔深选择采用连续耦合装药或分段间隔装药法。④炮孔布置： 采用梅花形或者三角形布孔。⑤堵塞长度：0.6m，间隔长度0.3m，采用粘土和细砂的混合物堵塞。⑥起爆方式：起爆网路采用控制排—雁行列的连网方式，孔内采用15段管（880ms），孔间采用5段管（110ms），排间采用7段管（200ms），一次起爆数量不超过20个孔。⑦安全防护，采用至少2层胶皮网进行覆盖，四角用沙袋压紧。
5 深孔控制爆破参数
深孔控制爆破在距离被保护体大于60m的区域外实施（在储油区周边要求距离需大于100m），孔径取90mm。石方爆破前，针对不同岩体按爆破设计选择的孔网参数和单位耗药量进行试爆，然后分析爆破的效果，根据效果及经验对参数进行调整，并以此为依据再次进行正式爆破开挖施工[2]。
具体爆破参数取值如下（孔深12m为例）：
①台阶高度H：根据施工图设计及现场情况，台阶高度取H=10m。②钻孔直径D：孔径为D=90mm，可使用潜孔钻机进行钻孔。③炸药单耗：消耗量k=0.35～0.5kg/m3，（现场岩石硬度f=6～10，按中等硬度岩石）。④钻孔布置：垂直孔、三角形布孔。⑤最小抵抗线取2.5m、孔距取3.0m、排距取2.5m、孔深取12.0m、单孔负担的面积取7.5m2（单孔装药量按面积计算：Q=kV=kabH，则Q=26.25～37.5kg，平均为32kg）。爆破实验时时k取大值，然后根据爆破效果进行调整。⑥爆破网路：由于四邻距离的限制，施工中，为了保证爆破安全，采用非电毫秒雷管（单孔孔内2发同段位雷管），使用逐孔起爆技术。孔间延时110ms，排间延时200ms。预裂孔比主爆破孔早起爆110ms。终端用2发瞬发电雷管起爆非电毫秒微差网路。
6 爆破可能产生的危害验算及所需采用的安全防护措施
6.1 对于普通构筑物的爆破震动控制
根据《爆破安全规程》（GB6722-2003），普通构筑物中一般砖房安全允许振速在2.0～3.0cm/s。为确保在爆破施工过程中周边构筑物周边普通民房的绝对安全，鉴于现場民房结构的实际情况，取质点振动速度峰值允许阈值为0.5cm/s，对爆破振动效应进行控制。
爆破地振速度传播公式：
式中：R—为距爆破点的距离（m）;
Q—为一次起爆药量（kg）;
k，α为与传播媒质有关的系数，对于岩石爆破取K=200，对于α=1.68，（K，α的取值要根据试爆及对于震动测试的数据采集进行获取）。由于本设计方案规定距保护物15m范围内不进行爆破施工，设计最小药量为0.1kg，且采取一般砖房的安全允许振速值为1.0cm/s，则计算得0.1kg下振速最大为0.58cm/s，在安全允许振速范围之内。储油区50m范围内不爆破，50m外爆破设计最小药量为2.5kg，计算可得50m距离处振速值约为0.47cm/s，小于0.5cm/s的安全允许振速。
6.2 爆破的飞石控制及安全措施
本工程采用浅孔布置，松动爆破形式进行开挖施工。
根据公式：L=20Kn2w验算爆破产生的安全距离。
式中：L为个别飞石的最远距离;爆破作用指数n取0.6;安全系数k取1.5;最小抵抗线取2m。
浅孔控制爆破 L=20×1.5×0.62×2=21.6m ，若采用深孔爆破，根据深孔爆破的抵抗线2.5m，则计算可得L=27m。本工程根据设计的爆破方案，在规范合理的装药下，哪怕不覆盖，爆破飞石最远在27m左右。
7 结语
爆区一K1-100～K1-160的挖深小于5m，其他部分与民居距离也均小于60m，因此在整个区段都采用浅孔控制爆破施工。
爆区二K2+020～K2+280右侧临近民宅及房地产开发工地，左侧临近高压线路，沿路有高压线塔及电杆，因此该段全部采用浅孔控制爆破。
爆区三K3+900～K4+060，该段施工对象为一独立小山体，山体紧邻道路，且山体边坡陡直。工程为扩宽原有的三号路，仅需将该山体临近道路一侧部分用爆破开挖，区域面积较小。
爆区四K6+220-K6+600，该区域是在原有三号路的右侧爆破开挖扩宽道路，爆破施工期间需要保证周边的安全，距离均小于60m，因此该段全部采用浅孔控制爆破。
其余爆区采取中深孔台阶爆破。
爆破过程根据现场实际情况以及爆破危害验算结果对爆破区域进行安全防护。
【参考文献】
【1】杨辉，侯臣三.复杂环境下城镇石方控制爆破[J].城乡建设，2009（33）：113.
【2】化一栋.控制爆破技术及其应用研究[D].西安：西安建筑科技大学，2004.
